丁綿勇,李 佐,肖文芳,陳和明,呂復兵
(1.廣東省農業科學院環境園藝研究所/廣東省園林花卉種質創新綜合利用重點實驗室,廣東 廣州 510640;2.魯汶大學生物科學工程學院,比利時 魯汶 3000)
【研究意義】卡特蘭(Cattleya)又稱卡特利亞蘭、卡多麗雅蘭、嘉德麗雅蘭等。原產于美洲熱帶和亞熱帶,從墨西哥到巴西都有分布,均為附生類蘭花,因其花大形美,色彩艷麗,且不同季節都有不同品種開花,深受各國人民喜愛,同時還是巴西、哥倫比亞、哥斯達黎加等國國花,具有很好的國際識別度,在國際上享有“洋蘭之王”的美譽。卡特蘭屬類(CattleyaAlliance)是各大類蘭花之中,近緣屬之間雜交最廣泛、異屬雜交后代最多也最成功的一大類,目前已超過36 000 多個卡特蘭雜交種在英國皇家園藝學會(RHS)登錄[1]。隨著經濟發展和國民生活水平的不斷提高,以及電商物流的普及和流行,我國花卉消費者的觀念習慣、購買途徑和需求都有了更多元化改變;隨著鄉村建設景觀美化的發展需求,卡特蘭作為可附生于樹上露天種植的氣生型蘭花,擁有美麗高雅的蘭花特質,建議選作園藝景觀中“水·陸·空”立體美化的“空”中美化優選材料,可提升立體美化的整體品質,具有很好的市場應用潛力。目前卡特蘭尚未在我國發現原生種分布,需從其他國家或地區進行引種栽培,而引入的品種能否適應當地氣候環境以及是否滿足當今市場的應用需求是卡特蘭優良種質篩選工作的關注重點,具有重要應用意義。
【前人研究進展】由于卡特蘭的高觀賞價值與應用潛力,新品種的引進馴化和栽培技術的相關研究在全國各地都有陸續開展。陳新榮等[2]從泰國引進卡特蘭開花苗在西雙版納地區進行栽培,對栽培材料和方法以及不同季節的日常管理等進行了適應性研究。江蘇省丘陵地區南京農業科學研究所連續開展卡特蘭品種在南京地區的適應性引種栽培研究,結合當地設施和氣候條件,從品種形態特征和生物學特性等方面,篩選出一批較適宜南京地區栽培繁育生產的卡特蘭優良品種[3-4]。鄭芝波等[5]在廣東東莞地區對12 個臺灣企業引入的迷你型卡特蘭品種進行馴化栽培,通過對各品種的生物學性狀表現,篩選出適合東莞地區優先發展規模化栽培的4 個品種。同時對于卡特蘭優良品種或新優種質的開花特性、花期調控栽培技術、組培快繁技術以及品種間親緣關系和遺傳多樣性等方面也開展了相關研究[6-8]。
【本研究切入點】卡特蘭育種周期及栽培開花出圃時間均較長,一個新優品種至少需2~3 年才能開花出圃,開展適合新優種質的適應性篩選研究具有重要應用意義。目前市場品種選擇較單一,缺乏適合于網購銷售和方便物流運輸的輕巧的中小株型品種、缺乏適用于日常家居或辦公環境裝飾的開花性好的中小株型品種、缺乏能應用于廣東地區景觀美化中耐受性好的中小株型品種。鑒于此,本研究團隊通過擇優引進不同卡特蘭種質,進行馴化栽培管理與篩選研究,并通過連續多年的觀察、性狀測定和統計分析,系統評價不同品種田間表型、觀賞品質性狀及抗性特點等?!緮M解決的關鍵問題】篩選耐受性好、品質優良、適合廣東種植的中小株型卡特蘭品種,從而豐富卡特蘭種質資源和市場多元化選擇需求,為卡特蘭新優品種的自主改良創新及生產應用示范提供參考。
供試的14 份卡特蘭種質材料于2016 年收集,栽培保存于廣東省農業科學院環境園藝研究所的蘭花資源圃大棚;2018 年開始連續3 年對供試種質開展指標調查和統計,包含有卡特蘭屬原種5個、卡特蘭屬原種變種4 個、卡特蘭屬屬內雜交園藝品種2 個以及卡特蘭近緣屬之間的雜交園藝品種3 個,供試種質材料形態特征見圖1,具體信息見表1。

表1 14 個卡特蘭種質資源基本信息Table 1 Basic information of 14 Cattleya germplasms

圖1 14 份卡特蘭種質植株形態Fig.1 Plant morphology of 14 Cattleya germplasm
對收集保存于廣東省農業科學院環境園藝研究所蘭花資源圃大棚中的14 個卡特蘭種質,控制其生長適溫為日溫25~30℃,夜溫15~20℃,同時保持足夠的光照和良好通風,在夏季采用遮光50%~60%防止葉片曬傷。澆水采取干透澆透的原則并控制空氣的相對濕度保持在60%~85%。新芽成長過程也就是營養生長期采用通用生長肥(花多多1 號20-20-20),待芽慢慢長大后到花芽分化期和開花前選用含磷比例較高的開花肥(花多多2 號10-30-20),5~10 d 淋肥水1 次,施用倍數為1 500 倍。栽培基質采用樹皮、椰殼、陶粒、珍珠巖、木炭、碎磚等兼具保濕及排水、透氣性良好的植材混合進行種植[9-12]。
1.2.1 性狀指標調查測定 對14 個卡特蘭種質資源的生長狀況及相關品質指標進行調查測定統計,包括植株株高、株幅、假鱗莖粗、葉長、葉寬、花朵大小(花朵橫徑/縱徑)、單葶花朵數、花色(含斑色)、唇瓣顏色及特點、花瓣材質、花香、花期等共13 個性狀作為指標進行觀察、測量和記錄(表2)。

表2 14 個卡特蘭種質主要觀賞性狀特征Table 2 Main ornamental characters of 14 Cattleya germplasms
1.2.2 性狀評價標準制定 參閱國內外文獻和資料,在前人對卡特蘭[1,3,5,9,13]和其他蘭科觀賞蘭花如石斛蘭(Dendrobium)、蝴蝶蘭(Phalaenopsis)、萬代蘭(Vanda)、大花蕙蘭(Cymbidiumhybrid)、獨蒜蘭(Pleione)等相關評價體系[14-18]基礎上進行歸納總結和優化提煉,同時參考借鑒其他觀賞花卉[19]、工業原料作物[20]以及廣東地區重要糧食作物[21-22]的新優品種篩選方法及其優良品質性狀的分析評價等,本研究團隊制定了一套包含株型、葉型葉色、花形、花色、成花難易程度與花期長短、花朵數量、花型及花大小、花朵材質、唇瓣觀賞性、有無花香、抗病性等11個主要表觀品質性狀指標的評價體系(表3)。

表3 卡特蘭種質品質性狀評分標準Table 3 Evaluation criteria for quality characters of Cattleya germplasms
由表4 可知,對14 個卡特蘭種質的品質性狀進行打分統計,所有品種的平均分()為100.50 分,標準差(S)為13.53 分,+S=114.03 分,-S=86.97 分,依次劃分等級標準,Ⅰ級為得分>114.03 分,Ⅱ級為得分介于100.50~114.03 分,Ⅲ級為得分86.97~100.50 分,Ⅳ級為得分<86.97 分。根據每一等級所得分數可知:具有Ⅰ級品質性狀的卡特蘭種質3 個、占21.43%;具有Ⅱ級觀賞品質性狀的卡特蘭種質3個、占21.43%;具有Ⅲ級品質性狀的卡特蘭種質5 個、占35.71%;具有Ⅳ級品質性狀的卡特蘭種質3 個、占21.43%。
由表4 可知,單個種質總得分高于86.97(Ⅲ級及以上)的11 個、占78.57%,表明引入的大多數卡特蘭種質在廣東地區都有一定適應性,性狀表現良好,可以根據需求開展應用。

表4 卡特蘭種質品質性狀評價項目、得分及等級Table 4 Evaluation items,scores and grades of quality characters of Cattleya germplasms
Ⅰ級種質3 個:卡特蘭‘豹王’(C-3)、卡特蘭‘金孔雀’(C-12)和卡特蘭‘四季櫻花’(C-14)。均為雜交種,植株整體生長狀態、成花表現以及抗性耐受性在廣東地區的表現均是候選種質中最優的,其中‘豹王’的花朵材質厚實且具有濃郁芳香,提高了其觀賞價值。
Ⅱ級種質3 個:沃克卡特蘭白花紅唇半白變種(C-1)、沃克卡特蘭水藍花色變種(C-2)和侖迪卡特蘭(C-9)。種質為原種變種或原種,其中沃克卡特蘭家族的水藍花色和白花紅唇具有較好的花朵觀賞性。侖迪卡特蘭作為原種種質,株型小巧、葉型細長硬挺,具有很好的市場開發潛力。
Ⅲ級種質5 個:“小豬哥”(C-6)、馬克西馬卡特蘭白花變種(C-8)、沃克卡特蘭白花變種(C-10)、卡特蘭‘霓裳’(C-11)和卡特蘭‘CBC’(C-13)。種質整體植株生長表現一般。有些花朵雖然觀賞價值很高,但由于花數少且植株整體抗性和生長適應性一般,不適宜作為廣東地區多元化應用,建議作為育種資源進行收集保存利用,如具有芳香的原種綠花“小豬哥”。
Ⅳ級種質3 個:利奧波德卡特蘭(C-4)、紫舌卡特蘭(C-5)和淺黃卡特蘭(C-7)。種質均為原種,植株整體生長狀態及抗性較差,花朵顏色及花型等觀賞性較差,不建議向市場推薦。但可作為卡特蘭原種資源進行收集保存。
綜上所述,Ⅲ級及以上等級的卡特蘭種質11 個,在廣東地區生長適應性表現良好,占78.57%,較適合在廣東地區栽培應用。其中Ⅰ級中的‘豹王’‘金孔雀’和‘四季櫻花’植株生長性好、抗性較好、成花較容易、一年多次有花、花多且觀賞性較好,尤其‘豹王’還具有濃郁花香,值得向市場進行景觀美化種質推薦使用。
卡特蘭原產熱帶雨林地區,喜溫暖、濕潤、半陰環境,生長適溫在18~30 ℃[1]。而廣東地區多屬熱帶和亞熱帶氣候區,夏天多雨、高溫、高濕,冬季低溫干燥且少雨,非常適于卡特蘭周年生長及安全越冬。因此,在廣東開展卡特蘭的新優品種篩選可大大降低種植和維護成本。近年來,隨著人們對觀賞花卉消費思維和習慣的改變,加上新冠疫情加速了網購觀賞小盆花的需求,中小株型卡特蘭越來越受到人們的關注和重視。然而由于卡特蘭育種周期與種苗栽培出圃期都較長,品種的前期引種選育與適應性栽培研究工作顯得更為重要。
本研究從14 個種質中篩選出的I 級優勢種質3 個,包括卡特蘭‘豹王’(C-3)、卡特蘭‘金孔雀’(C-12)和卡特蘭‘四季櫻花’(C-14),3 個優勢種質均為雜交園藝品種,適應性及觀賞價值都較高,其中‘豹王’還具有濃郁芳香;3個種質一年均有多次花期且花多花美,具備可實現周年供花優異卡特蘭盆花的顯著優勢。這些優勢品種可作為企業優先發展候選品種,開展適地優先栽培,帶動卡特蘭的規?;a。同時對于Ⅱ、Ⅲ級種質,根據其花朵觀賞特性(如花色、花朵材質或花香),可推薦作為種質資源或育種材料進行有目的地分類保留發展和后續研究。
本研究供試的全部卡特蘭種質或原產于國外及我國臺灣地區或由國外及我國臺灣地區育種者育成,并無國內自主品種。今后在開展國外及其他地區優良卡特蘭種質引種的同時,更需加強國內卡特蘭自有新品種的選育工作,并有目的地培育適合當地氣候環境條件且觀賞品質佳、耐受性強,可滿足不同環境需求的具有自主知識產權的新優品系或品種,例如選育一批適于在鄉村景觀美化建設中可露天應用的優質卡特蘭新優品系,能促進卡特蘭產業發展,同時提升鄉村景觀生態環境,助力美麗鄉村建設事業。
通過綜合評價,本研究從14 個卡特蘭種質中優選出卡特蘭‘豹王’(C-3)、卡特蘭‘金孔雀’(C-12)和卡特蘭‘四季櫻花’(C-14)3 個雜交園藝品種,可作為適合于廣東地區栽培應用的優先推薦發展品種,建議對這些優勢品種開展優先栽培生產和主導示范應用。同時對于其他非優勢的種質,則可根據育種需求作為種質資源進行材料保存。